Лучевые поражения в результате внешнего облучения

Характеристика лучевых поражений

Лучевые поражения личного состава как при применении ядерного оружия, так и вследствие техногенных аварий на радиационно-опасных объектах могут стать результатом внешнего облучения и проникновения радионуклидов во внутренние среды организма. При этом выделяют:

1. Лучевые поражения от внешнего облучения:

· поражения в результате общего (тотального) облучения;

· местные лучевые поражения от внешнего облучения.

2. Поражения от наружного заражения покровных тканей радионуклидами.

3. Поражения от внутреннего радиоактивного заражения.

Формирующаяся при этом патология характеризуется многообразием клинических форм, закономерностью развития, четкой зависимостью между величиной лучевого воздействия и тяжестью заболевания. Медицинская защита личного состава и лечение пораженных предпола-гают использование специальных медикаментозных средств. Их разработка, совершенствование и практическое применение основываются на понимании сущности лучевых поражений.

Под внешним облучением понимают такое, при котором источник излучения располагается на расстоянии от облучаемого объекта. Результатом внешнего облучения человека являются общие и местные лучевые пора-жения. Особенности течения лучевых поражений от внешнего облучения определяются видом излучения, дозой, распределением поглощенной дозы в объеме тела и во времени.

Классификация лучевых поражений от внешнего облучения в зависимости от вида и условий воздействия

По виду воздействия различают лучевые поражения:

1) от у- или рентгеновского излучения;

2) от нейтронного излучения;

3) от р-излучения (при внешнем воздействии а-излучения поражение не может возникнуть вследствие очень низкой проникающей спо-собности а-частиц).

Рентгеновы и у-лучи, а также нейтроны высоких энергий характеризуются высокой проникающей способностью и оказывают повреждающее воздействие на все ткани, лежащие на пути пучка. При общем облучении в соответствующей дозе в этом случае развивается острая лучевая бо-лезнь. Острая лучевая болезнь может быть вызвана и воздействием высо-коэнергетичных электронов, генерируемых в специальных ускорителях.

(3-Излучение, исходящее от радиоактивных источников, находящихся вблизи человека, обладает невысокой проникающей способностью и мо-жет явиться причиной поражения только кожи и слизистых оболочек. Однако, добавляясь к воздействию у-излучения, эффект р-воздействия может существенно утяжелить общее поражение.

Тяжесть лучевого поражения зависит в первую очередь от дозы облу-чения. При общем внешнем у- или нейтронном облучении доза является

ЧЗСТЬ Н. РАДИОБИОЛОГИЯ

основным фактором, определяющим развитие той или иной патогенети-ческой формы ОЛБ и степени ее тяжести (табл. 69).

Таблица 69

Патогенетическая классификация острой лучевой болезни от внешнего облучения

Клиническая форма Степень тяжести Доза, Гр (+ 30%)

Костномозговая 1 (легкая) 1-2

Костномозговая 2 (средняя) 2-4

Костномозговая 3 (тяжелая) 4-6

Костномозговая (переходная) 4 (крайне тяжелая) 6-10

Кишечная - 10-20

Токсемическая (сосудистая) - 20-50

Церебральная - Более 50

Клинические проявления, наблюдающиеся иногда после облучения в дозах менее 1 Гр, называют лучевой реакцией.

По характеру распределения поглощенной дозы в объеме тела различают общее (тотолъное) и местное (локолъное) облучение. Общее облучение бы-вает равномерным и неравномерным. Неравномерность распределения дозы может создаться вследствие экранирования отдельных областей тела, а также в результате внутреннего поглощения при прохождении из-лучения через толщу тканей. В реальных условиях облучение всегда в той или иной степени неравномерно. Однако, если различия в дозах, погло-щенных разными участками тела не превышают 10—15%, такое облуче-ние называют равномерным.

Поражения при общем равномерном и умеренно неравномерных (Е>тах / Отт < 3~5) варианхах облучения укладываются в общее представ-ление об острой лучевой болезни.

При локальном облучении в дозах, превышающих толерантность тка~ ней, находящихся на пути пучка, возникают местные лучевые пораже-ния. Такие поражения наиболее характерны для ситуаций, связанных с лучевой терапией злокачественных новообразований, но могут возник-нуть и при радиационных авариях и инцидентах.

Если местное повреждение тканей происходит на фоне общего облу-чения в дозах (неравномерное облучение с высокой степенью неравно-мерности), приводящих к развитию острой лучевой болезни, поражение называют сочетанным.

Характеризуя временные условия, лучевые воздействия подразделяют на однократные и фракционированные. По общей продолжительности на-бора дозы выделяют кратковременное, пролонгированное и хроническое об-лучения.

В зависимости от длительности облучения развиваются острые, подо-стрые и хронические формы лучевого поражения. Развитие острого пораже-

ния (особенно это относится к острой лучевой болезни) характерно для варианта облучения, при котором продолжительность периода набора поражающей дозы не превышает одной — полутора недель. При более длительном (пролонгированном) облучении развиваются подострые фор-мы поражения. Если же общая продолжительность облучения превышает несколько месяцев, развиваются хронические формы. При этом важна обшая длительность облучения, и несущественно, было ли облучение не-прерывным или разделенным на фракции.

Зависимость эффекта облучения от его продолжительности

Если облучение оказывается растянутым во времени, за счет снижения мощности дозы или разделения дозы на отдельные фракции, биологиче-ский его эффект, как правило, оказывается меньшим по сравнению с тем, каким бы он был, если бы та же доза была получена за менылий срок. Соответственно, в эксперименте, чтобы получить эффект одинако-вый с эффектом кратковременного облучения суммарную дозу фракцио-нированного или пролонгированного облучения необходимо увеличить. С увеличением промежутка времени между фракциями устойчивость к повторному облучению увеличивается.

Снижение поражающего действия облучения при разделении дозы на фракции обозначают как эффект фракционирования. Следует усвоить не-которые термины, связанные с этим эффектом. Часть поражения, кото-рая восстановиласъ к моменту определения, так и называют восстанов-ленная частъ поражения. Ее определяют как разность между суммарной дозой двукратного облучения и равноэффективной ей дозой однократно-го. Часть поражения, оставшаяся «невосстановленной», получила наиме-нование остаточной дозы или, удачнее, дозы остаточного поражения.

Эффективная доза фракционированного облучения определяется как сумма остаточного поражения и дозы последнего облучения. По смыслу, эффективная доза фракционированного облучения — это равная ей по эффективности доза однократного облучения. Величина остаточного по-ражения снижается со временем экспоненциально, однако, как было установлено, 10% исходного поражения не восстанавливается (необрати-мая компонента).

Наиболее выражены восстановительные процессы после облучения в дозах достаточно больших, но еще не приводящих к гибели. При дозах выше и ниже этого уровня темп восстановления замедляется. При малых Дозах воздействия количество возникающих поломов недостаточно для индукции максимально возможного уровня восстановления. Облучение в высоких дозах повреждает сами механизмы восстановления. При практи-ческих расчетах снижения величины остаточного поражения со временем Дозовые различия темпа восстановления часто не учитывают. У человека

Часть II, РАДИОБИОЛОГИЯ

период полувосстановления (снижения остаточного поражения вдвое) оценивается ориентировочно в 28 дней.

Важно отметить, что восстановление радиорезистентности может происходить на фоне прогрессирующего развития лучевого поражения, оцениваемого по клиническим проявлениям, картине крови и т. п. Меха-низмы восстановления устойчивости к повторному воздействию радиа-ции неодинаковы в ранние и поздние сроки после предварительного об-лучения. Главными из них являются следующие.

В ранние сроки (первые 10—12 ч) — это репарация сублетальных мо-лекулярных повреждений в_ клетках, сохранивших жизнеспособность после первого облучения и, соответственно, повышение радиоусточиво-сти этих клеток. Позднее (около 1 сут и далее) — регенерация на клеточ-ном уровне за счет размножения клеток, сохранивших жизнеспособ-ность, в частности стволовых клеток костного мозга. Большое значение имеет также развитие адаптивных и компенсаторных реакций, приводя-щих к повышению устойчивости к повторному облучению.

Восстановление радиорезистентности можно наблюдать не только при фракционировании дозы в перерыве между фракциями, но и в про-цессе самого облучения, если оно растянуто во времени. Поэтому при длительном непрерывном облучении значение эффективной дозы также снижается.

При различном распределении дозы во времени происходит не только количественное изменение эффективной дозы, но изменяются и динами-ка патологического процесса, и характер поражения разных систем. Уве-личение общего периода облучения приводит к более длительному тече-нию лучевого поражения (при равноэффективных по смертности дозах), к развитию подострых и хронических форм лучевых поражений.

Если общая продолжительность внешнего облучения превышает 10 сут, может развиться костномозговая форма острой лучевой болезни с подо-стрым течением. Клинические проявления первичной реакции мало выра-жены или могут отсутствовать. Растягивается во времени период разгара, и максимум проявлений приходится на более поздний срок, чем при кратко-временном облучении. Сильнее выражена гипорегенераторная анемия. За-медляются восстановительные процессы.

При растянутом во времени облучении не развиваются церебральная и кишечная формы лучевой болезни. Дело в том, что процессы послелучево-го восстановления в эпителии тонкой кишки и в центральной нервной си-стеме идут с весьма высокой скоростью и при длительном облучении успе-вают ликвидировать основную часть возникающих повреждений. По мере увеличения продолжительности облучения все большее значение приобре-тают расстройства нервной регуляции различных функций организма, ас-тенизация, нервно-сосудистые дистонии.

В результате облучения, продолжающегося многие месяцы и годы, может развиться хроническая лучевая болезнь.

Глава18.ЛУЧЕВЫЕПОРАЖЕНИЯВРЕЭУЛЬТАТЕВНЕШНЕГООБЛУЧЕНИЯ

111.3, Зависимость эффекта облучения от распределения поглощенной дозы в объеме тела

Если при общем облучении различия в дозах, поглощенных различными областями тела, не превышают 10—15%, облучение называют равномер-ным; при более сильных различиях — неравномерным. Неравномерное облучение людей чаще всего имеет место в аварийных ситуациях разного рода, при несчастных случаях, а также при взрывах атомных бомб.

При облучении в дозах, вызывающих развитие костномозгового синд-рома, если коэффициент неравномерности (Кн — отношение максималь-ной поглощенной дозы к минимальной) менее 3, сохраняются основные патогенетические особенности поражения, характерные для равномерно-го облучения. В то же время одинаковый по выраженности эффект воз-никает при заметно более высокой дозе неравномерного облучения по сравнению с равномерным. При одной и той же среднетканевой погло-щенной дозе тяжесть поражения в случае неравномерного ее распределе-ния оказывается существенно меньшей, чем при равномерном облуче-нии.

Снижение повреждающего эффекта при неравномерном облучении зависит, прежде всего, от благоприятного влияния сохранившихся в ме-нее облученных участках костного мозга стволовых кроветворных клеток, которые, мигрируя в участки костного мозга, подвергшиеся облучению в более высоких дозах, способствуют ускорению восстановительных про-цессов и в этих участках.

Расчеты, основанные на знании дозовой зависимости гибели стволо-вых кроветворных клеток у человека и распределения кроветворной тка-ни по организму, позволяют предложить оптимальный вариант размеще-ния экранирующих приспособлений с тем, чтобы при заданной массе защитного материала эффект был максимален.

Так, чтобы сколько-нибудь существенно зашитить водителя автомо-биля от у-излучения на радиоактивно загрязненной местности, равно-мерно распределив экранирующий материал по кабине, потребовалось бы такое его количество, которое бы резко утяжелило машину. Сопоста-вимый защитный эффект можно получить при значительно меньшей массе экранирующего материала, лишь усилив им сиденье и спинку крес-ла и использовав фиксированный на сиденье пояс. В этих случаях эффект будет особенно выражен, поскольку в защищаемых областях сосредото-чены значительное количество кроветворной ткани и существенная часть кишечника.

Если прогнозируется воздействие облучения в дозах, приводящих к Развитию церебрального синдрома, особенно в случаях, когда голова мо-жет явиться преимущественно облучаемой частью тела, целесообразно Экранирование головы. В случае преимущественно нейтронного воздей-СТБИЯ, для такой защиты могут быть применены полимерные материалы,

ЧЗСТЬ II. РАДИОБИОЛОГИЯ

содержащие в своем составе много водорода. Предложены специальные подшлемники из таких материалов.

Если при неравномерном облучении дозы, поглощенные ограничен-ными участками тела, превышают порог толерантности тканей и возни-кает их местное повреждение, говорят о сонетанном лучевом воздействии и сочетанном лучевом поражении. Сочетанные лучевые поражения могут возникнуть у человека, оказавшегося на местности, загрязненной про-дуктами ядерного взрыва.

В патогенезе сочетанного радиационного поражения взаимодейству-ют механизмы, связанные с одновременным поражением критической системы в результате общего облучения и формированием местной луче-вой травмы. Даже при сравнительно равномерном облучении, наряду с определяющим значением поражения критических систем, существен-ную роль играет весь комплекс воздействий ионизирующих излучений на другие органы и ткани. Ведущим фактором, определяющим течение со-четанного поражения, является, как правило, доза общего внешнего об-лучения, однако в части случаев на основные проявления и исход могут существенно влиять и местные процессы. Вследствие неравномерности облучения костного мозга восстановление кроветворения при сочетан-ном поражении начинается раньше, а продолжительность глубокой цито-пении сокращается. Однако состояние пораженных часто остается тяже-лым вследствие продолжающегося поступления эндотоксинов из очагов локального поражения.

В боевой обстановке чаще всего могут возникать сочетанные радиа-ционные поражения с преимущественным воздействием на голову и раз-витием при достижении достаточной дозы церебрального и орофарингеа-льного синдромов. На втором месте по вероятности возникновения стоят варианты с преимущественным облучением живота и развитием при со-ответствующей дозе модифицированного кишечного синдрома.

19. ЛУЧЕВЫЕ ПОРАЖЕНИЯ В РЕЗУЛЬТАТЕ ОБЩЕГО (ТОТАЛЬНОГО)ОБЛУЧЕНИЯ

Острая лучевая болезнь

Наиболее важным для военного врача вариантом лучевого поражения яв-ляется так называемая острая лучевая болезнь (ОЛБ). Патогенетическую основу ОЛБ составляет несовместимое с нормальной жизнедеятельно-стью поражение одной из систем, называемых «критическими»: кровет-ворной, эпителия тонкой кишки, центральной нервной системы.

Острая лучевая болезнь (ОЛБ) — симптомокомплекс, развивающийся в результате общего однократного равномерного или относительно равномер-ного внешнего рентгеновского, у- и (или) нейтронного облучения в дозе не менее 1 Гр. Каждое из перечисленных условий является необходимым для формирования ОЛБ. Так, если доза облучения меньше 1 Гр, лучевое по-ражение проявляется, преимущественно, гематологическими изменения-ми («острая лучевая реакция») без существенного ухудшения функциона-льного состояния организма. Возможны лишь легкие транзиторные кли-нические проявления в виде тошноты и чувства слабости. Если большая часть дозы получена в результате пролонгированного облучения, заболе-вание приобретает подострое течение, а если необходимая доза накапли-вается несколько месяцев, формируется хроническая лучевая болезнь. При экранировании во время облучения значительных по объему частей тела (т. е. несоблюдении условия равномерности пространственного рас-пределения дозы) клиническая картина также не соответствует ОЛБ, определяясь преимущественно местным лучевым поражением.

В клинической картине ОЛБ преобладают проявления поражения той тканевой системы, дисфункция которой лимитирует продолжительность жизни организма при данной дозе облучения. Такая тканевая система на-зывается критической. В зависимости от дозы, в качестве критической тканевой системы при внешнем облучении могут выступать кроветвор-ная, пищеварительная или центральная нервная система. В соответствии с этим выделяют четыре клинические формы ОЛБ (см. табл. 69), подроб-ная характеристика которых будет дана ниже.

ЧЗСТЬ И. РАДИ05ИОЛОГИЯ

.1.1* Костномозговая форма острой лучевой болезни

В случае общего облучения в дозах 1—10 Гр судьба организма опреде-ляется поражением преимущественно кроветворной ткани. Костно-мозговую форму иногда называют типичной, поскольку при ней наи-более четко проявляется присущий ОЛБ периодизм. В течении ОЛБ выделяют:

1) период общей первичной реакции на облучение;

2) скрытый период (период мнимого благополучия);

3) период разгара; '

4) период восстановления.

У Период общей первичной реакции на облучение '

Свободные радикалы, образовавшиеся в результате взаимодействия продуктов радиолиза воды между собой и с кислородом, повреждают биомолекулы, вызывая образование их перекисных соединений и ве-ществ хиноидного ряда, именуемых радиотоксинами. В пролиферирую-щих тканях отмечаются задержка митозов, репродуктивная и интерфаз-ная гибель клеток. Продукты их распада (в том числе такие биологически активные вещества, как гистамин, юеротонин) совместно с радиотокси-нами циркулируют в крови. Обусловленные этим повышение проницае-мости сосудистой стенки, нарушение регуляции сосудистого тонуса, мошная афферентная импульсация и гиперстимуляция триггер-зоны рвотного центра составляют патогенетическую основу симптомокомп-лекса общей первичной реакции на облучение. Он включает в себя дис-пептический (тошнота, рвота, диарея) и астено-вегетативный (головная боль, слабость, гиподинамия, артериальная гипотензия) синдромы.

В периферической крови в это время прогрессирует дозозависимое снижение числа лимфоцитов, гибнущих интерфазно в течение несколь-ких часов после облучения. В течение первых суток отмечается перерас-пределительный нейтрофильный лейкоцитоз (этот показатель неспеци-фичен для лучевого воздействия и количественно не связан с дозой).

Выраженность и продолжительность общей первичной реакции на облучение тем больше, чем выше доза облучения. Время начала проявле-ний этого симптомокомплекса, напротив, отрицательно связано с дозой. Диагностика ОЛБ в первые 2—3 сут после облучения основывается на пе-речисленных проявлениях общей первичной реакции на облучение и осуществляется в соответствии с данными, представленными в табл. 70. Вспомогательное диагностическое значение в эти сроки может иметь воз-никновение распространенной лучевой эритемы после общего облучения в дозах более 6 Гр.

Глава 19. ЛУЧЕВЫЕ ПОРАЖЕНИЯ В РЕЗУЛЬТАТЕ ОБЩЕГО (ТОТАЛЬНОГО) ОБЛУЧЕНИЯ

Таблица 70

Реконструкция дозы общего однократного равномерного внешнего

у-облучения организма по некоторым проявлениям поражения

в период общей первичной реакции на облучение

Проявления лучевого поражения Клиническая форма ОЛБ Доза, Гр

первичная реакция на облучение уровень лимфоцитов крови на 1-2-е сут, х109/л

время начала продолжи-тельность характеристика рвоты

1-1 2ч 1-12 ч Однократная 1,0-2,0 Легкая 1-2

10 мин — 4ч 12ч — 2сут Двукратная 0,5-1,0 Средняя 2-4

5 мин — 1ч 2-3 сут Многократная 0,1-0,5 Тяжелая 4-6

5-10 мин 3-4 сут «Неукротимая»* МенееО,1 Крайне тяжелая Более 6

* Многократная рвота, не устраняемая противорвотными средствами.

Скрытый период

К концу периода общей первичной реакции на облучение циркули-рующие в крови токсичные соединения в основном выводятся, уровень патологической импульсации в нервную систему снижается. Высокие компенсаторные возможности нервной системы обеспечивают восста-новление ее функций, благодаря чему исчезают клинические проявле-ния первичной реакции.

Изменения же в критической системе организма — кроветворной — еще не успевают отразиться на численности ее зрелых клеток. Причина этого заключается в том, что облучение вызывает гибель лишь способных к делению клеток кроветворной системы. Сами же форменные элементы крови, как и их непосредственные предшественники, составляющие пул созревающих клеток, радиорезистентны (исключение составляют лишь лимфоциты). Поэтому, несмотря на облучение, созревающие клетки за-вершают программу дифференцировки, на что, как и в норме, требуется 5 сут. В течение этого времени физиологическая убыль форменных эле-ментов компенсируется притоком созревших клеток из костного мозга, благодаря чему уровень гранулоцитов и тромбоцитов в периферической крови не снижается. На 5-е сут после облучения уровень большинства форменных элементов в крови начинает падать — наступает фаза первич-ного опустошения. Клинически это проявляется лишь после того, как со-Держание клеток опускается до критически низкого уровня, составляю-Щего для нейтрофильных гранулоцитов 15—20%, а для тромбоцитов — и~15% от исходного. Время, требуемое для достижения этого уровня, и °пределяет продолжительность скрытого периода.

Жалобы на состояние здоровья в скрытом периоде отсутствуют или несущественны; работоспособность сохранена. Поэтому реконструкция облучения в это время базируется на гематологических показателях.

них наиболее доступный — уровень лейкоцитов в крови. Благодаря

Часть II. РАДИОБИОЛОГИЯ

сформировавшейся еще в период первичной реакции на облучение глу-бокой лимфопении, данный показатель с достаточным приближением отражает содержание в крови нейтрофильных гранулоцитов. На 7—9-й день после облучения содержание лейкоцитов кратковременно стабили-зируется (благодаря феномену абортивного подъема) на уровне, хорошо коррелирующем с дозой (табл. 71).

Вспомогательное диагностическое значение может иметь лучевая ало-пеция, наблюдаемая в конце скрытого периода при облучении в дозах, превышающих 3 Гр.

Таблица 71 Реконструкция дозы общего однократного равномерного внешнего

у-облучения организма по содержанию лейкоцитов в периферической крови на 7-9-е сут после облучения

Уровень лейкоцитов, х109/л Доза, Гр

3-4 1-2

2-3 2-4

1-2 4-6

Менее 1 Более 6

Продолжительность скрытого периода тем меныпе, чем выше доза об-лучения. При легкой форме ОЛБ скрытый период может закончиться лишь через 30 и более суток после облучения, при средней — через 15—30 сут, при тяжелой — через 5—20 сут, а при крайне тяжелой — скры-тый период может отсутствовать. Прогнозирование продолжительности скрытого периода важно для своевременной эвакуации больных в лечеб-ные учреждения, располагающие условиями для лечения ОЛБ.

Период разгара

Его наступление при типичной форме ОЛБ обусловлено падением числа функциональных клеток крови ниже критического уровня. Грану-лоцитопения и тромбоцитопения являются ведущими причинами разви-тия аутоинфекционных осложнений и геморрагического синдрома — по-тенциально смертельных клинических проявлений ОЛБ в период разгара.

Наряду с симптомами, прямо проистекающими из нарушения кровет-ворения, при костномозговой форме ОЛБ наблюдаются проявления и других дисфункций: токсемия, астения, преобладание катаболизма над анаболизмом, вегетативная дистония, аутоиммунные поражения. Эти на-рушения, конечно, должны учитываться при оценке состояния больного и проведении комплексной терапии ОЛБ, хотя основу поражения состав-ляет нарушение кроветворной функции.

Глубина и продолжительность цитопении и, соответственно, тяжесть клинических проявлений ОЛБ, зависят прежде всего от дозы облучения. Существенное значение имеют и различия в индивидуальной радиочувст-вительности организма. Продолжительность аутоинфекционных и гемор-

рагических проявлений приблизительно соответствует времени, в течение которого в периферической крови регистрируются субкритические значе-ния содержания лейкоцитов и тромбоцитов. На рис. 70 представлен слу-чай, при котором клиническая картина аутоинфекционных осложнений наблюдается с 12-х по 20-е сут после облучения. Нарушения устойчивости к экзогенной инфекции наблюдаются значительно дольше, что обусловле-но более медленной, в сравнении с клетками гранулоцитарного ряда, нор-мализацией содержания в крови лимфоцитов.

20 -

Рис. 70. Динамика содержания нейтрофильных гранулоцитов (1) и лимфоцитов (2) в периферической крови при ОЛБ (схема).

По оси абсцисс — время после облучения, сутки;

по оси ординат — содержание клеток крови в процентах от исходного уровня. Пунктиром показан критический уровень для нейтрофильных гранулоцитов

Непосредственной причиной смерти при ОЛБ чаще всего служат тя-желые инфекционные процессы и кровоизлияния в жизненно важные °рганы.

Период восстановления

Если в периоде разгара не наступит смерть, регенераторные процессы в кР°ветворной системе обеспечивают через определенный срок увеличе-ние числа зрелых клеток крови, а с ним и ликвидацию симптоматики пе-Риода разгара. Начинается период восстановления, в течение которого пРоисходит полная или частичная нормализация функций критических систем организма.

ЧЗСТЬ II. РАДИОБИОЛОГИЯ

Прогноз для жизни. Экспертиза бое- и трудоспособности

Прогноз для жизни при ОЛБ легкой степени — благоприятный. При ОЛБ средней степени — благоприятный при проведении надлежащего лечения. При ОЛБ тяжелой степени прогноз сомнительный: даже интен-сивная комплексная терапия не всегда оказывается успешной. Без лече-ния среднесмертельная доза у- или рентгеновского излучения для чело-века составляет ориентировочно 3,5—4,0 Гр. Продолжительность жизни в случаях, заканчивающихся летально, составляет при типичной форме ОЛБ 3-5 нед.

Трудоспособность при ОЛБ легкой степени во все периоды сохраня-ется. В течение 2-го месяца болезни требуется ограничение тяжелого фи-зического труда. При ОЛБ средней степени к началу 3-го месяца болезни возможно возвращение к легкому труду, а через год — к обычной деятель-ности. После перенесенной ОЛБ тяжелой степени работоспособность полностью не восстанавливается. Легкий труд возможен с 4-го месяца бо-лезни.

Кишечная форма 9 острой лучевой болезни

После общего облучения в дозах 10—20 Гр развивается кишечная форма ОЛБ, основу проявлений которой составляет кишечный синдром. Этот симптомокомплекс развивается в течение недели после облучения. Он связан с повреждением и гибелью клеток эпителия тонкой кишки. Основная роль в механизмах оголения подслизистого слоя отводится прямому радиационному поражению стволовых клеток эпителия. Имеет значение также нарушение трофики кишечной стенки, обусловленное снижением порога возбудимости нейронов интрамуральных парасимпа-тических ганглиев и развитием спазма гладкой мускулатуры кишки.

Наиболее важным следствием оголения подслизистого слоя тонкой кишки является прекращение резорбции из ее просвета воды и электроли-тов. Развивается дегидратация, которая сама по себе угрожает жизни боль-ного. Из-за нарушения барьерной функции кишечной стенки во внутрен-нюю среду поступают токсичные вещества, в частности токсины кишечной палочки. Их количество также может оказаться несовместимым с жизнью. По этой же причине в кровь и лимфу проникает кишечная микрофлора. Ее размножению способствует развивающаяся одновременно гранулоцитопе-ния. При достаточной выраженности перечисленные процессы приводят к гибели, если не предпринимаются попытки лечения, в течение недели.

Поскольку исчезновение эпителиальной выстилки тонкой кишки происходит уже при у-облучении в дозе 10 Гр, дальнейшее увеличение дозы не может что-либо добавить к этому достаточному условию смерте-льного исхода, и сроки гибели не меняются с изменением дозы в диапа-зоне 10-20 Гр.

В течении кишечной формы ОЛБ часто можно выделить отдельные периоды, подобные тем, которые описывались при костномозговой фор-

......._.,......_... Гл?ва1^/Т^ЕВЫЕПО^ЕНИЯ В РЕЗУЛЬТАТЕ ОБЩЕГО (ТдТ^НО^^О^^ДИЯ

ме. Начальный период отличается большей тяжестью проявлений и боль-шей длительностью. Кроме того, нередко уже с первых дней отмечается диарея. Глубже снижается артериальное давление (иногда развивается коллаптоидное состояние). Весьма выражена и длительно сохраняется ранняя эритема кожи и слизистых оболочек. Температура тела повышает-ся до фебрильных значений. Больные жалуются на боль в животе, мыш-цах, суставах, голове.

Продолжительность первичной реакции при кишечной форме ОЛБ составляет 2-3 сут. Затем может наступить кратковременное улучшение общего состояния (эквивалент скрытого периода костномозговой формы ОЛБ), однако проявления заболевания полностью не исчезают. Продол-жительность скрытого периода не превышает 3 сут.

Наступление периода разгара кишечной формы ОЛБ знаменуется рез-ким ухудшением самочувствия, развитием диареи, повышением темпера-туры тела до 39-40° С, развитием проявлений орофарингеального синд-рома, обезвоживания, интоксикации и эндогенной инфекции, которой способствует раннее наступление агранулоцитоза. Смертельному исходу обычно предшествует развитие сопора и комы.

При условии лечения пораженные с кишечной формой ОЛБ могут прожить до двух и даже двух с половиной недель. В этом случае есть вре-мя для развития панцитопенического синдрома, вторичной инфекции и кровоточивости, которые и служат причиной смерти.

Е.З. Токсемическая форма острой лучевой болезни

Развивается после облучения в дозовом диапазоне 20—50 Гр. Для этой формы характерны тяжелые гемодинамические расстройства, связанные с парезом и повышением проницаемости сосудов, проявления интокси-кации продуктами распада тканей, радиотоксинами и токсинами кишеч-ной микрофлоры.

Токсемия обусловливает нарушения мозгового кровообращения и отек мозга, прогрессирующие признаки которого наблюдаются до смер-тельного исхода, наступающего в течение 4—7 сут. В связи со значимо-стью расстройств циркуляции в развитии токсемической формы ОЛБ ее называют еще сосудистой.

,. Церебральная форма острой лучевой болезни

В основе церебральной формы ОЛБ, развивающейся у человека после об-лучения головы или всего тела в дозах 50 Гр и выше, лежат дисфункция и гибель нервных клеток, обусловленные преимущественно их прямым ра-диационным поражением. При таком уровне доз повреждения ядерного хроматина столь многочисленны, что вызывают гиперактивацию систе-

ЧЗСТЬ 11. РАДМОБИОЛОГИЯ

мы ферментов репарации ДНК. ДНК-лигазная реакция сопровождается гидролизом АТФ, а реакция, катализируемая аденозиндифосфорибозил-трансферазой, способна вызвать быстрое и глубокое истощение внутри-клеточного пула НАД+. Зависимые от этого кофермента реакции глико-лиза и клеточного дыхания оказываются заторможенными, что приводит к нарушению ресинтеза АТФ. Продолжительный дефицит АТФ глубоко и необратимо влияет на клетки коры головного мозга, отличающиеся край-не высокой потребностью в энергии.

Проявления церебрального лучевого синдрома зависят от мощности дозы облучения: если она превышает 10-15 Гр/мин, то в течение неско-льких минут после облучения могут развиться коллаптоидное состояние, резчайшая слабость, атаксия, судороги. Данный симптомокомплекс по-лучил название синдрома ранней преходящей недееспособности (РПН). Наиболее вероятно его развитие при импульсном (особенно нейтронном) облучении, например, при действии проникающей радиации нейтронно-го боеприпаса. Через 10—45 мин основные проявления РПН проходят, сменяясь временным улучшением состояния. В менее выраженной фор-ме РПН возможен и при кратковременном облучении в меньших дозах — от 20 до 50 Гр.

Если облучение происходит с небольшой мощностью дозы, то РПН не развивается, и после проявлений первичной реакции на облучение (тошнота, рвота и др.) может наступить временное улучшение состояния. Однако нарастают признаки отека мозга, психомоторное возбуждение, атаксия, дезориентация, гиперкинезы, судороги, расстройства дыхания и сосудистого тонуса. Эта симптоматика обусловлена не только дисфунк-цией, но и гибелью нервных клеток. Смерть наступает в течение не более чем 48 ч гюсле облучения, ей предшествует кома.

Особенности поражений нейтронами

В основе отличий, присущих ОЛБ при воздействии нейтронами, лежат меныиая репарируемость нейтронных поражений на клеточном уровне и менылая, в сравнении с рентгеновыми и у-лучами, проникающая спо-собность (а стало быть, и меньшая равномерность распределения дозы по телу), Нетрудно заметить, что эти факторы действуют в противополож-ных направлениях. Поэтому при нейтронных воздействиях сильнее пора-жается кишечный эпителий, радиорезистентность которого в сравнении с кроветворной тканью в значительной мере связана с большей способ-ностью к репарации сублетальных повреждений клеток. Кроветворная же система поражается меньше, чем при соответствующей поглощенной дозе электромагнитного ИИ: это связано с ускорением процесса восста-новления кроветворной ткани за счет миграции клеток из менее облучен-ных ее участков.

По этим же прнчинам серьезные повреждения тонкой кишки разви-ваются даже при несмертельных дозах нейтронного облучения организ-ма. В отличие от случаев у-облучения, наличие кишечного синдрома не

тЖ

всегда является неблагоприятным прогностическим признаком; его лече-ние может привести в дальнейшем к выздоровлению.

К другим особенностям ОЛБ от воздействия нейтронов относятся:

* большая выраженность первичной реакции на облучение и РПН-синдрома;

* болыпая глубина лимфопении в период первичной реакции на

облучение; «признаки более тяжелого повреждения органов и тканей на сто-

роне тела, обращенной к источнику излучения;

* более выраженная кровоточивость как следствие прямого по-

вреждения нейтронами стенки сосудов.

Перечисленные особенности необходимо учитывать при действии на организм проникающей радиации ядерного взрыва, когда соотношение вклада нейтронов и у-лучей в дозу облучения зависит от мощности, типа ядерного боеприпаса и расстояния до центра взрыва.

Отдаленные последствия общего (тотального) облучения

У больных, перенесших острую лучевую болезнь, в течение длительного времени, иногда всю жизнь, могут сохраняться остаточные явления и развиваться отдаленные последствия.

Остаточные явления чаще всего проявляются гипоплазией и дистро-фией тканей, наиболее сильно поврежденных при облучении. Они пред-ставляют собой последствия неполного восстановления повреждений, лежавших в основе острого поражения: лейкопения, анемия, нарушения иммунитета, стерильность и др. В отличие от них отдаленные последст-вия — это развитие новых патологических процессов, признаки которых в остром периоде отсутствовали, таких как катаракты, склеротические из-менения, дистрофические процессы, новообразования, сокращение про-должительности жизни. У потсмства облученных родителей в результате мутаций в герминативных клетках могут проявиться генетические по-следствия.

Среди форм отдаленной лучевой патологии будут рассмотрены:

* неопухолевые отдаленные последствия;» канцерогенные эффекты;

* сокращение продолжительности жизни.

•».3«1. Неопухолевые отдаленные последствия облучения

"еопухолевые (нестохастические) отдаленные последствия относятся к числу детерминированных эффектов облучения, тяжесть которых зави-сит главным образом от степени дефицита числа клеток соответствующих

Часть II. РДДИОБИОЛОГИЯ

тканей (гипопластические процессы). К числу наиболее важных компо-нентов комплекса причин, определяющих развитие отдаленных послед-ствий облучения, относятся повреждения мелких кровеносных сосудов и расстройства микроциркуляции, ведущие к развитию тканевой гипоксии и вторичному поражению паренхиматозных органов. Имеют также суще-ственное значение клеточный дефицит в тканях, в которых пролифера-ция недостаточна для восполнения числа погибших после облучения кле-ток (рыхлая соединительная ткань, гонады и др.)5 сохранение изменений, возникших во время облучения в клетках непролиферирующих и медлен-но пролиферирующих тканей.

В большинстве некритических тканей возникновение тяжелых отда-ленных последствий после общего кратковременного облучения малове-роятно. Дозы, которые при общем облучении не абсолютно летальны, как правило, не превышают порога толерантности для некритических тканей и не могут привести к существенному дефициту клеток в них (как исключение из этого обшего правила могут быть названы хрусталик, се-менники), В критических же тканях регенераторные процессы, если ор-ганизм не погибает, обычно довольно быстро восстанавливают клеточ-ный состав. Поэтому отдаленные последствия, развивающиеся по причи-не дефицита клеток, более характерны ддя локального облучения, когда и в относительно радиорезистентных тканях могут быть поглощены дозы, превышающие их толерантность. Развитие названных изменений во взаимодействии с естественными возрастными процессами определяет развитие функциональных расстройств. Отдаленные последствия лучево-го поражения могут проявиться функциональными расстройствами регу-лирующих систем: нервной, эндокринной, сердечно-сосудистой (асте-но-невротический синдром, вегето-сосудистая дистония).

К отдаленным нестохастическим эффектам относят и некоторые ги-перпластические процессы, развивающиеся как компенсаторная реакция на снижение функций определенного типа клеток. Такие реакции харак-терны для эндокринных органов. Например, очаговая гиперплазия ткани щитовидной железы при повреждении других ее участков в случае инкор-порации радиоактивного йода.

Канцерогенные эффекты облучения

Радиационный канцерогенез относится к числу стохастических эффек-тов. Основной причиной злокачественной трансформации облученной клетки являются нелетальные повреждения генетического материала. На первых порах исследования радиационного канцерогенеза господствова-ло представление о том, что прямой причиной злокачественной транс-формации клетки является мутация, возникшая в результате поглощения порции энергии излучения соответствующим участком генома клетки. Хотя в отдельных случаях такой ход событий и может иметь место, более вероятны другие возможности.

^^^^^

Наиболее распространена гипотеза, в соответствии с которой под вли-янием облучения повышается нестабильность ядерной ДНК. В процессе репарации ее нелетальных повреждений возникают условия, способству-ющие включению онковируса в геном соматической клетки или актива-ции онковируса, уже находившегося в репрессированном состоянии в со-ставе генома, с последующей раковой трансформацией.

Злокачественной трансформации клетки, сохранившей жизнеспособ-ность после облучения, может способствовать ее контакт с болыиим ко-личеством клеточного детрита. Вследствие повреждения мембранных структур может измениться чувствительность клеток к регулирующим воздействиям со стороны гормонов, ингибиторов и т. п.

Фактором, способствующим злокачественной трансформации клет-ки, бывают расстройства гормональной регуляции. Особенно велико зна-чение этого фактора при внутреннем радиоактивном заражении, когда радионуклиды длительное время воздействуют на железу, нарушая выра-ботку ею гормонов, влияющих на функции других органов. В результате создаются условия для возникновения гормон-зависимой опухоли (на-пример, опухоли гипофиза у животных с вызванной введением 1311 ги-поплазией щитовидной железы). Щитовидную железу рассматривают как критический орган в формировании отдаленной патологии при поступ-лении в организм продуктов ядерного деления.

Способствуют развитию опухоли и вызванные облучением нарушения иммунитета, в результате чего облегчается развитие опухоли не только из трансформированных облучением клеток, но и из клеток, мутации в ко-торых возникли спонтанно или под влиянием других факторов.

Латентный период между радиационным воздействием и возникнове-нием новообразования составляет в среднем 5—10 лет, но в некоторых случаях может достигать 35 лет (рак молочной железы).

Вероятность возникновения опухоли в результате радиационного воз-действия оценивается как один дополнительный случай на 20 человек, облученных в дозе 1 Гр. Относительный риск возникновения злокачест-венного новообразования в течение всей жизни выше для облученных в детстве. Выход опухолей на единицу дозы зависит от ряда факторов, та-ких как качество излучения (ОБЭ нейтронов по риску возникновения злокачественного новообразования после облучения в малых дозах может превышать 10), мощность дозы и др.

Ш^Щь •^%,:,,;§,.л* Сокращение

продолжительности жизни

Интегральным показателем состояния здоровья популяции может слу-жить средняя продолжительность жизни (СПЖ) составляющих эту попу-ляцию особей. Важным проявлением отдаленных последствий действия облучения как раз и является сокращение СПЖ.

У грызунов оно составляет от 1 до 5% на 1 Гр. При длительном воздей-ствии малых доз у-излучения сокращение СПЖ у грызунов наблюдали,

ЧЗСТЬ II. РАДИОБИОЛОГИЯ

начиная с ежесуточной дозы 0,01 Гр, причем суммарная накопленная доза, после достижения которой начинало достоверно проявляться со-кращение СПЖ, составляла не менее 2 Гр (для нейтронов значения су-точной дозы и общей накопленной дозы, при которых СПЖ сокраща-лась, были на порядок меньше).

При анализе феномена сокращения СПЖ не удается выделить ка-кой-нибудь типичный патологический процесс, непосредственно приво-дящий облученных животных к преждевременной гибели. В тех случаях, когда причину смертельного исхода у отдельных особей удавалось связать с каким-то конкретным патологическим процессом, это мог быть и сосу-дистый криз, и новообразование, и склеротические изменения, и лейкоз, и т. д.

Основной причиной сокращения СПЖ после облучения в сублеталь-ных дозах в настоящее время называют повреждение капилляров и мел-ких артериол, нарушения микроциркуляции, приводящие к гипоксии и гибели паренхиматозных клеток, преимущественно, в органах иммуните-та и железах внутренней секреции. Отчасти сокращение СПЖ может быть связано с более частым развитием у облученных злокачественных новообразований.

Сокрашение продолжительности жизни у человека может составить, по разным оценкам, от 100 до 1000 сут на 1 Гр при однократном кратко-временном облучении и порядка 8 сут при хроническом. В то же время, как уже отмечалось, при дозах ниже 2 Гр само наличие сокращения про-должительности жизни признается не всеми исследователями.

Продолжительность жизни врачей-рентгенологов в период 1932—1942 гг. составила в среднем 60,5 лет против 65,7 лет у врачей других специаль-ностей, т. е. была на 5,2 года меньше. Расчеты показывают, что за 35 лет практики накопленная в то время рентгенологами доза могла составить 5Гр.

Наиболее частыми причинами преждевременной гибели оказались новообразования, в том числе лейкозы, смертность от которых была в 3 раза выше, чем среди прочего взрослого населения, дегенеративные из-менения, инфекционные процессы и др. После 1945 г., в результате вне-дрения мер противорадиационной защиты, различия в продолжительно-сти жизни рентгенологов и врачей других специальностей исчезли.

Дата добавления: 2014-12-27